Тевениново еквивалентно напрежение и съпротивление: Какво е това?

Electrical4u

Поле: Основни електротехника

China

Какво е теоремата на Тевенен (Тевененов еквивалент)?

Теоремата на Тевенен (също известна като теоремата на Хелмхолц-Тевенен) твърди, че всяка линейна схема, съдържаща само източници на напрежение, източници на ток и съпротивления, може да бъде заменена от еквивалентна комбинация от източник на напрежение (VTh) в редова връзка с едно съпротивление (RTh), свързани към товара. Тази опростена схема е известна като Тевененов еквивалентен контур.

Теоремата на Тевенен е измислена от френския инженер Льон Шарл Тевенен (оттук и името).

Теоремата на Тевенен се използва за преобразуване на сложна електрическа схема в прост двуполюсен Тевененов еквивалентен контур. Един Тевененов еквивалентен контур съдържа едно Тевененово съпротивление и Тевененов напрежение, свързани с товар, както е показано на фигурата по-долу.

企业微信截图_1710228657916.png

Теоремата на Тевенен

Тевененовото съпротивление (Rth) е известно също като еквивалентно съпротивление. А Тевененовото напрежение (Vth) е напрежение при открит контур между полюсите на товара.

Тази теорема е приложима само за линейни схеми. Ако схемата съдържа елементи като полупроводници или газови разрядни компоненти, не можете да приложите теоремата на Тевенен.

Формула за Тевененов еквивалент

Тевененовият еквивалентен контур съдържа еквивалентен източник на напрежение, еквивалентно съпротивление и товар, както е показано на фигура 1(b) по-горе.

Тевененовият еквивалентен контур има един цикъл. Ако приложим закон на Кирхоф за напрежението (KVL) към този цикъл, можем да намерим тока, минаващ през товара.

Според KVL,

$V_{th} = I ( R_{th} + R_L )$

$I = \frac{V_{th}}{( R_{th} + R_L)}$

Как да намерим Тевененовия еквивалентен контур

Тевененовият еквивалентен контур съдържа Тевененово съпротивление и Тевененов източник на напрежение. Следователно, трябва да намерим тези две стойности за Тевененовия еквивалентен контур.

Тевененово еквивалентно съпротивление

За да изчислим Тевененовото еквивалентно съпротивление, премахнете всички източници на мощност от оригиналната схема. Източниците на напрежение се свързват в кратко съединение, а източниците на ток се отварят.

Следователно, останалата схема съдържа само съпротивления. Сега, изчислете общото съпротивление между точките на отворено съединение на полюсите на товара.

Еквивалентното съпротивление се изчислява, като се правят редови и паралелни връзки на съпротивленията. Намерете стойността на еквивалентното съпротивление. Това съпротивление е известно също като Тевененово съпротивление (Rth).

Тевененово еквивалентно напрежение

За да изчислим Тевененовото еквивалентно напрежение, товарът се свързва в открит контур. Намерете напрежението при открит контур между полюсите на товара.

Тевененовото еквивалентно напрежение (Veq) е равно на напрежението при открит контур, измерено между два полюса на товара. Тази стойност на идеалния източник на напрежение се използва в Тевененовия еквивалентен контур.

Тевененов еквивалентен зависим източник

Ако схемата съдържа няколко зависими източника, Тевененовото съпротивление се изчислява по различен метод. В този случай, зависимите източници се запазват такива, каквито са. Не можете да премахнете (отворите или свържете в кратко съединение) източниците на напрежение или ток.

Има два начина за намиране на Тевененовото съпротивление в случая на зависими източници.